KR20150133995A - 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 선박의 발전기로부터 전원을 공급받아 배전하는 배전반, 상기 배전반으로부터 구동전원을 공급받아 구동되는 다수의 모터, 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 구동하고 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 상기 모터에 인가되는 구동전원의 주파수를 가변하는 구동부 및 상기 구동부와 각 모터 사이에 매트릭스 방식으로 구성된 복수의 스위치로 이루어져 각 모터에 공급되는 구동전원을 선택적으로 공급 또는 차단하는 스위칭부를 포함하는 구성을 마련하여, 가변 주파수 드라이브와 다중 모터를 매트릭스 방식으로 연결해서 다중 모터의 속도를 제어하고, 가변 주파수 드라이브의 개수를 최소화하여 제작 비용을 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법{SPEED CONTROL APPARATUS AND METHOD OF MULTI MOTOR}
본 발명은 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박에 마련되는 다중(다수) 모터의 속도를 제어하는 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
선박이나 해양 구조물은 선박 내의 목적에 따라 시추장치, 적재장비, 추진장치와 같은 다양한 장비들을 구동하기 수백 여개의 모터가 마련된다.
각 모터는 발전기로부터 공급전원을 공급받아 전기실의 주 제어반의 제어신호에 따라 구동된다.
본 출원인은 하기의 특허문헌 1에 선박의 모터 시스템에 관한 기술을 개시하여 출원한 바 있다.
발전기는 선박 및 전력발생장치에서 중요한 역할을 하는 것으로, 발전기의 용량이나 운전 대수가 선박 운전의 편리성 내지 에너지 절감에 큰 요소로 작용한다.
최근에는 선박의 에너지 절감 등의 이유로 모터 속도 제어가 요구됨에 따라, 가변 주파수 드라이브가 적용되고 있다.
하기의 특허문헌 1에는 가변 주파수 드라이브(variable frequency drive)를 이용해서 병렬로 연결된 복수 개의 모터를 제어하는 다중 모터 병렬구동 제어장치의 구성이 개시되어 있다.
한편, 원유나 LNG를 운반하는 선박에는 카고 펌프를 구동하기 위한 다중의 모터가 마련된다.
도 1은 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 배전반(1)에 다중 모터(2)를 각각 연결하고, 각 모터(2)마다 가변 주파수 드라이브(3)를 1:1로 대응시켜 연결해서 각 모터(2)의 속도를 제어한다.
여기서, 각 가변 주파수 드라이브(3)는 제어반(도면 미도시)에서 인가되는 제어신호의 주파수를 가변해서 배전반으로부터 공급되는 전원을 스위칭하여 모터의 회전속도를 조절한다.
배전반(1)과 각 가변 주파수 드라이브(3) 사이에는 제어반의 제어신호에 따라 개폐 동작하는 개폐 스위치(4)가 마련된다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2012-0013017호(2012년 2월 14일 공개) 대한민국 특허 공개번호 제10-2013-0117493호(2013년 10월 28일 공개)
그러나 가변 주파수 드라이브는 고가의 장비로서, 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 각 모터마다 개별적으로 가변 주파수 드라이브를 설치함에 따라 제작 비용이 상승하는 문제점이 있었다.
그리고 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 가변 주파수 드라이브에 이상이 발생하는 경우, 해당 모터의 속도를 제어할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 모터 구동시 노이즈 레벨(noise levle) 및 발열이 높고, 별도의 냉각장치를 마련하는 경우 추가적인 비용 상승을 발생시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선박에 마련된 다중 모터의 속도를 제어하여 에너지를 절감하는 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 매트리스 방식으로 다중 모터의 속도를 제어하여 가변 주파수 드라이브의 수를 최소화할 수 있는 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 선박의 발전기로부터 전원을 공급받아 배전하는 배전반, 상기 배전반으로부터 구동전원을 공급받아 구동되는 다수의 모터, 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 구동하고 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 상기 모터에 인가되는 구동전원의 주파수를 가변하는 구동부 및 상기 구동부와 각 모터 사이에 매트릭스 방식으로 구성된 복수의 스위치로 이루어져 각 모터에 공급되는 구동전원을 선택적으로 공급 또는 차단하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부는 상기 다수의 모터 각각과 제1 버스를 통해 연결되는 제1 가변 주파수 드라이브를 포함하고, 상기 제1 버스의 일단은 상기 제1 가변 주파수 드라이브와 연결되며, 상기 제1 버스의 타단은 상기 모터의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터와 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부는 상기 다수의 모터 각각과 제2 버스를 통해 연결되는 제2 가변 주파수 드라이브를 더 포함하고, 상기 제2 버스의 일단은 상기 제2 가변 주파수 드라이브와 연결되며, 상기 제2 버스의 타단은 상기 모터의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터와 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭부는 상기 제1 가변 주파수 드라이브와 각 모터 사이에 마련되는 제1 스위치 및 상기 제2 가변 주파수 드라이브와 각 모터 사이에 마련되는 제2 스위치를 포함하여 매트릭스 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 스위치는 동일한 모터에 연결되는 경우, 서로 반대로 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 선택적으로 구동하고 구동되는 모터의 속도를 가변적으로 제어하도록 제어신호를 발생하는 제어반을 더 포함하고, 상기 제어반은 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하거나, 서로 다른 속도로 제어하도록 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어방법은 (a) 배전반에서 발전기로부터 전원을 공급받아 배전하는 단계, (b) 구동부와 다중 모터 사이에 매트릭스 구조로 이루어진 스위칭부를 이용해서 상기 배전반에서 배전되는 구동전원을 상기 다중 모터 중에서 구동하고자 하는 모터에 공급해서 구동하는 단계 및 (c) 상기 구동부에 마련된 제1 가변 주파수 드라이브를 이용해서 상기 구동전원의 주파수를 가변하여 구동되는 모터의 속도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어방법은 (d) 상기 구동부에 마련된 제1 가변 주파수 드라이브에 이상이 발생한 경우, 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c)단계 또는 (d)단계는 상기 구동부와 다중 모터 각각의 사이에 마련된 제1 및 제2 스위치를 선택적으로 개폐 동작시켜 상기 다중 모터 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c)단계 또는 (d)단계는 상기 구동부와 다중 모터 각각의 사이에 마련된 제1 및 제2 스위치를 선택적으로 개폐 동작시켜 상기 다중 모터를 서로 다른 속도로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법에 의하면, 가변 주파수 드라이브와 다중 모터를 매트릭스 방식으로 연결해서 다중 모터의 속도를 제어하고, 가변 주파수 드라이브의 개수를 최소화하여 제작 비용을 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 제1 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어하고, 제1 버스나 제1 가변 주파수 드라이버에 이상이 발생하면 제2 버스 및 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어함으로써, 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면, 모구 구동시 종래 기술에 따라 가변 주파수 드라이버와 모터를 1대1로 구성하는 경우에 비해, 상대적으로 노이즈 레벨 및 발열을 감소시킴으로써, 별도의 냉각시스템 적용시 제작 비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 다중 모터의 일부 또는 전체를 동일한 속도 또는 서로 다른 속도로 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도,
도 4는 도 2에 도시된 다중 모터 속도 제어장치에서 다중 모터의 속도를 제어하는 동작 상태도,
도 5는 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브에서 각각 다중 모터를 서로 다른 속도로 제어하는 동작 상태를 보인 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해, 원유나 LNG와 같은 액체 화물을 운반하는 운반선의 카고 펌프(cargo pump)를 구동하는 다중 모터를 이용해서 설명한다.
상기 카고 펌프를 구동하는 다중의 모터는 액체 화물의 하역에 필요한 일부 또는 전체가 독립적으로 구동되므로, 각 모터는 개별적으로 구동 및 속도 제어가 가능하게 마련되어야 한다.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 카고 펌프 뿐만 아니라, 선박이나 해양 구조물의 선박내 목적에 따라 설치되는 다양한 장비에 적용되는 다중의 모터를 구동하고, 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 변경될 수 있음에 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 선박의 발전기(도면 미도시)로부터 전원을 공급받아 배전하는 배전반(11), 배전반(11)으로부터 구동전원을 공급받아 구동되는 다수의 모터(12), 제어반(30)으로부터 인가되는 제어신호에 기초해서 다수의 모터(12) 중에서 일부 또는 전체를 구동시키고 구동되는 모터(12)의 속도를 제어하도록 모터(12)에 인가되는 구동전원의 주파수를 가변하는 구동부(20)를 포함한다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치(10)는 다수의 모터(12) 중에서 일부 또는 전체를 선택적으로 구동하고 구동되는 모터(12)의 속도를 가변적으로 제어하도록 제어신호를 발생하는 제어반(30)을 더 포함할 수 있다.
이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치(10)는 구동부(20)와 각 모터(12) 사이에 매트릭스 방식으로 구성된 복수의 스위치(41,42)로 이루어져 제어반(30)의 제어신호에 따라 각 모터(12)에 공급되는 구동전원을 선택적으로 공급 또는 차단하는 스위칭부(40)를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 모터(12)는 탱커에 저장된 액체 화물을 펌핑하는 카고 펌프를 구동하는 기능을 한다.
예를 들어, 선박에는 6개의 탱커가 마련되고, 3개의 카고 펌프가 각각 2개씩의 탱커에 저장된 액체 화물을 펌핑하도록 설치될 수 있다.
각 모터(12)는 카고 펌프와 샤프트를 통해 연결되어 구동력을 제공할 수 있다.
구동부(20)는 다수의 모터(12) 각각과 제1 버스(21)를 통해 연결되는 제1 가변 주파수 드라이브(22)를 포함한다.
이와 함께, 구동부(20)는 제1 버스(21)나 제1 가변 주파수 드라이브(22)에 이상이 발생한 경우, 지속적으로 모터(12) 속도를 제어할 수 있도록 다수의 모터(12) 각각과 제2 버스(23)를 통해 연결되는 제2 주파수 드라이브(24)를 더 포함할 수 있다.
제1 및 제2 버스(21,23)의 일단은 각각 제1 및 제2 가변 주파수 드라이버(22,24)에 연결되고, 제1 및 제2 버스(21,23)의 타단은 모터(12)의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터(12)와 연결될 수 있다.
제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24)는 각각 제어반(30)의 제어신호에 따라 각 모터(12)에 공급되는 구동전원의 주파수를 변경하는 기능을 한다.
이를 위해, 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24)는 각각 전력회로, 전력회로와 통신하는 컨트롤러, 토크 전류 컴포넌트를 조정하고 속도 기준 신호를 판정하는 속도 드룹 모듈, 자화 전류 컴포넌트를 조정하고 자화 전류 컴포넌트에 기초하여 플럭스 기준 신호를 판정하는 플럭스 공유 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 컨트롤러는 고정자 전압 및 고정자 전류 측정치에 기초하여 모터 속도 추정치와 모터 플럭스 추정치를 판정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 다수의 모터 속도를 제어하기 위한 가변 주파수 드라이브의 개수를 최소화하여 제작 비용을 감소시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 평상시에는 제1 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어하고, 제1 버스나 제1 가변 주파수 드라이버에 이상이 발생하면 제2 버스 및 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 구동부에 제1 가변 주파수 드라이브와 제2 가변 주파수 드라이브를 마련해서 시스템적으로 리던던시(redundancy)를 구성함으로써, 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.
한편, 배전반(11)과 구동부(20)의 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24) 사이에는 각각 제어반(30)의 제어신호에 따라 개폐 동작하는 제1 개폐 스위치(25)와 제2 개폐 스위치(26)가 마련될 수 있다.
스위칭부(40)는 제1 가변 주파수 드라이브(22)와 각 모터(12) 사이에 마련되는 제1 스위치(41) 및 제2 가변 주파수 드라이브(24)와 각 모터(12) 사이에 마련되는 제2 스위치(42)를 포함하여 매트릭스 방식으로 이루어질 수 있다.
제 1 및 제2 스위치(41,42)는 제어반(30)의 제어신호에 따라 각각 개별적으로 개폐 동작할 수 있다.
특히, 동일한 모터(12)에 연결된 제1 및 제2 스위치(41,42)는 서로 반대로 개폐 동작할 수 있다 .
제어반(30)은 제1 가변 주파수 드라이브(22) 또는 제2 가변 주파수 드라이브(24)를 이용해서 다수의 모터(12)를 구동하고, 구동되는 모터(12)의 속도를 제어하도록 제어신호를 발생한다.
그리고 제어반(30)은 다수의 모터(12) 중에서 구동하고자 하는 모터(12)만을 선택적으로 구동하도록 제1 및 제2 개폐 스위치(25,26)와 스위칭부(40)의 제1 및 제2 스위치(41,42)를 선택적으로 개폐하는 제어신호를 발생한다.
이와 함께, 제어반(30)은 다수의 모터(12) 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하거나, 서로 다른 속도로 제어할 수 있다.
이러한 제어반(30)은 선박의 전원을 관리하는 전원 관리 시스템(powre management system)의 제어부로 마련되거나, 상기 제어부와 통신 가능하게 연결되는 별도의 컨트롤러로 마련될 수 있다.
다음, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 제어방법을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이고, 도 4는 도 2에 도시된 다중 모터 속도 제어장치에서 다중 모터의 속도를 제어하는 동작 상태도이다.
도 4에는 제1 가변 주파수 드라이브(22)에서 다중 모터(12) 전체의 속도를 제어하는 동작 상태가 도시되어 있다.
도 3의 S10단계에서 배전반(11)은 발전기로부터 공급되는 전원을 배전한다.
이때, 제어반(30)은 복수의 탱커에 저장된 액체 화물을 선택적으로 하역하기 위해 해당 탱커에 마련된 카고 펌프를 구동하도록, 구동부(20)의 제1 및 제2 개폐 스위치(25,26)와 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24), 스위칭부(40)의 제1 및 제2 스위치(41,42)의 동작을 제어하는 제어신호를 발생한다.
예를 들어, 제1 가변 주파수 드라이브(22)는 도 4에 도시된 바와 같이, 정상 상태에서 제어반(30)의 제어신호에 따라 구동하고자 하는 모터(12)를 선택적으로 구동하고, 구동되는 모터(12)의 속도를 제어할 수 있다(S12).
이를 위해, 제어반(30)은 제1 개폐 스위치(25)를 온 동작시키고, 구동하고자 하는 모터(12)에 구동전원을 공급하도록 매트릭스 방식으로 이루어진 스위칭부(40)의 제1 스위치(41) 중에서 일부 또는 전체를 온 동작시키도록 제어신호를 발생한다.
그리고 제어반(30)은 제1 가변 주파수 드라이브(22)에 구동하고자 하는 모터(12)의 목표 속도를 제어신호로 발생한다.
그러면, 제1 가변 주파수 드라이브(22)는 수신된 목표 속도에 따라 구동전원의 주파수를 가변한다.
이에 따라, 구동되는 모터(12)와 각각 샤프트로 연결된 카고 펌프가 펌핑 동작하여 해당 탱커에 저장된 액체 화물을 하역할 수 있다.
한편, S14단계에서 제어반(30)은 제1 버스(21)나 제1 가변 주파수 드라이브(22)의 이상 발생 여부를 검사한다.
S14단계의 검사결과 제1 버스(21)나 제1 가변 주파수 드라이브(22)에 이상이 발생한 경우, 제어반(30)은 제2 가변 주파수 드라이브(24)를 이용해서 다중 모터(12) 중에서 일부 또는 전체를 구동하고, 구동되는 모터(12)의 속도를 제어할 수 있다.
즉, 제어반(30)은 제2 개폐 스위치(26)를 온 동작시키고, 구동하고자 하는 모터(12)에 구동전원을 공급하도록 매트릭스 방식으로 이루어진 스위칭부(40)의 제2 스위치(42) 중에서 일부 또는 전체를 온 동작시키도록 제어신호를 발생한다.
그리고 제어반(30)은 제2 가변 주파수 드라이브(24)에 구동하고자 하는 모터(12)의 목표 속도를 제어신호로 발생한다.
그러면, 제2 가변 주파수 드라이브(24)는 제어반(30)으로부터 수신된 목표 속도에 따라 구동전원의 주파수를 가변해서 구동되는 모터(12)의 속도를 제어한다(S16).
이에 따라, 본 발명은 제1 가변 주파수 드라이브의 이상 발생시에도 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터를 구동하고, 구동되는 모터의 속도를 지속적으로 제어할 수 있다.
S18단계에서 제어반(30)은 관리자로부터 조작반(도면 미도시)을 통해 모터 구동 중지 명령이 입력되는지 여부를 검사하고, 모터 구동 중지 명령이 입력될 때까지 S14단계 내지 S18단계를 반복 수행하도록 제어한다.
만약, S18단계의 검사결과 모터 구동 중지 명령이 입력되면, 제어반(30)은 다중 모터 속도 제어장치(10)의 구동을 중지하도록 제어하고 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 가변 주파수 드라이브와 다중 모터를 매트릭스 방식으로 구성하여 가변 주파수 드라이브의 개수를 최소화할 수 있다.
한편, 상기의 실시 예에서 제어반(30)은 제1 가변 주파수 드라이브(22) 또는 제2 가변 주파수 드라이브(24)를 이용해서 다중 모터(12)의 구동을 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 제1 가변 주파수 드라이브(22)와 제2 가변 주파수 드라이브(24)를 이용해서 다중 모터(12)를 서로 다른 속도로 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 5는 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브에서 각각 다수의 모터 중에서 일부를 서로 다른 속도로 제어하는 동작 상태를 보인 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어반(30)은 제1 및 제2 개폐 스위치(25,26)를 각각 온 동작시키고, 제1 및 제2 스위치(41,42) 각각의 일부를 온 동작시키고 나머지를 오프 동작시킨다.
그리고 제어반(30)은 다중 모터(12) 중에서 일부는 제1 가변 주파수 드라이브(22)에 의해 구동하고, 나머지는 제2 가변 주파수 드라이브(24)에 의해 구동하도록 제어신호를 발생한다.
이때, 제어반(30)은 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24)에 각각 구동하고자 하는 모터(12)를 동일한 목표 속도 또는 서로 다른 목표 속도로 제어하도록 제어신호를 발생한다.
이와 같이, 본 발명은 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터를 서로 동일한 속도 또는 서로 다른 속도로 구동하도록 제어할 수도 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상기의 실시 예에서는 원유나 LNG와 같은 액체 화물을 운반하는 운반선의 카고 펌프(cargo pump)를 구동하는 다중 모터를 이용해서 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명은 카고 펌프 뿐만 아니라, 선박이나 해양 구조물의 선박내 목적에 따라 설치되는 다양한 장비에 적용되는 다중의 모터를 구동하고, 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 변경될 수 있다.
본 발명은 가변 주파수 드라이브와 다중 모터를 매트릭스 방식으로 구성하여 다중 모터를 선택적으로 구동하고, 구동되는 모터의 속도를 제어하는 다중 모터 속도 제어장치 기술에 적용된다.
10: 다중 모터 속도 제어장치 11: 배전반
12: 모터 20: 구동부
21: 제1 버스 22: 제1 가변 주파수 드라이브
23: 제2 버스 24: 제2 가변 주파수 드라이브
25: 제1 개폐 스위치 26: 제2 개폐 스위치
30: 제어반 40: 스위칭부
41: 제1 스위치 42: 제2 스위치

Claims (10)

  1. 선박의 발전기로부터 전원을 공급받아 배전하는 배전반,
    상기 배전반으로부터 구동전원을 공급받아 구동되는 다수의 모터,
    상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 구동하고 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 상기 모터에 인가되는 구동전원의 주파수를 가변하는 구동부 및
    상기 구동부와 각 모터 사이에 매트릭스 방식으로 구성된 복수의 스위치로 이루어져 각 모터에 공급되는 구동전원을 선택적으로 공급 또는 차단하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 다수의 모터 각각과 제1 버스를 통해 연결되는 제1 가변 주파수 드라이브를 포함하고,
    상기 제1 버스의 일단은 상기 제1 가변 주파수 드라이브와 연결되며,
    상기 제1 버스의 타단은 상기 모터의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터와 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 다수의 모터 각각과 제2 버스를 통해 연결되는 제2 가변 주파수 드라이브를 더 포함하고,
    상기 제2 버스의 일단은 상기 제2 가변 주파수 드라이브와 연결되며,
    상기 제2 버스의 타단은 상기 모터의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터와 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스위칭부는
    상기 제1 가변 주파수 드라이브와 각 모터 사이에 마련되는 제1 스위치 및
    상기 제2 가변 주파수 드라이브와 각 모터 사이에 마련되는 제2 스위치를 포함하여 매트릭스 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위치는 동일한 모터에 연결되는 경우, 서로 반대로 동작하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 선택적으로 구동하고 구동되는 모터의 속도를 가변적으로 제어하도록 제어신호를 발생하는 제어반을 더 포함하고,
    상기 제어반은 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하거나, 서로 다른 속도로 제어하도록 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치.
  7. (a) 배전반에서 발전기로부터 전원을 공급받아 배전하는 단계,
    (b) 구동부와 다중 모터 사이에 매트릭스 구조로 이루어진 스위칭부를 이용해서 상기 배전반에서 배전되는 구동전원을 상기 다중 모터 중에서 구동하고자 하는 모터에 공급해서 구동하는 단계 및
    (c) 상기 구동부에 마련된 제1 가변 주파수 드라이브를 이용해서 상기 구동전원의 주파수를 가변하여 구동되는 모터의 속도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    (d) 상기 구동부에 마련된 제1 가변 주파수 드라이브에 이상이 발생한 경우, 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (c)단계 또는 (d)단계는 상기 구동부와 다중 모터 각각의 사이에 마련된 제1 및 제2 스위치를 선택적으로 개폐 동작시켜 상기 다중 모터 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 (c)단계 또는 (d)단계는 상기 구동부와 다중 모터 각각의 사이에 마련된 제1 및 제2 스위치를 선택적으로 개폐 동작시켜 상기 다중 모터를 서로 다른 속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어방법.
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